粘土在制作沙盘模型时，有两个作用，一方面是用来加固，另一方面是用来塑形。在自制粘土时，可以将其制成稀粘土和稠粘土两种，一般用来加固时，可先用稠粘土进行涂刷，再用稀粘土进行涂刷，这样就会表面比较平整，再加上白乳胶的粘性，就会在模型表面结上一层厚厚的壳，就可以起到加固作用，并且这些粘土因为加入了胶的原因，会有较强韧性。另一方面可以用稠粘土进行塑形，因为土本来就有很强的可塑性，再加入白乳胶之后，可塑性更强，并且干燥时间较慢，那么就可以较长的时间来使其成形。在这一方面，其作用要比石膏要好的多，因为石膏凝固较快，塑形有时比较麻烦。
石膏材料优点是成型方便，易于直接浇注或车削加工成型、模板刮削成型、翻制粗模成型后加工、骨架浇注成型加工，石膏材料在模型制作中可用于曲线形态和其他类似圆拱形态的制作。缺点是石膏制作的大模型容易出现体积过过重，不易搬动，易损坏且与其他材料连接的效果欠佳。
有机塑料是一种常用制作模型的新材料。也是模型行业当中使用率多的一种塑料制品，塑料品种很多，主要品种有五十多种，主要有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、ABS工程塑料、有机玻璃板材、泡沫塑料板材等。聚氯乙烯耐热性低，可用压塑成型、吹塑成型、压铸成型等多种成型方法。ABS工程塑料的熔点低，用电烤箱、电炉等加热、很容易使其软化，可热压、连接多种复杂的形体。有机玻璃具有适光性好、质量轻、强度高、色彩鲜艳、加工方便等特点，成型后易于保存。
金属沙盘模型属于沙盘模型行业当中的特质模型种类，以钢铁材料应用多，如各种规格的钢铁、管材、板材，有时少量的也用一些铝合金等其他金属材料。金属沙盘模型的性能主要从金属材料的强度、弹性、硬度、刚度以及抗冲击拉伸的能力等方面来考虑。金属模型加工工艺主要有切削、焊接、铸造、锻造等。因实验室加工条件有限，所以金属模型工艺选择较少。